基于正交实验的卧式浪流发电轮机叶片分析

基于现有波浪能和潮流能发电装置研究现状,为达到波浪和潮流同时利用的目的,设计了一种以卧式轮机形式同时吸收水平波浪螺旋力和潮流能动力的新型浪流发电装置。通过正交试验设计得到三指标最佳叶片参数组合后,进行FLUENT流场分析,从流体角度出发,在其扭矩、推力以及轮机功率三方面对比分析,阐明了叶片参数对于轮机流场的作用趋势,并以此趋势为参考择出最佳模型。后期水槽实验有效验证了该卧式浪流轮机的浪流结合吸收的可行性。     

生产堤溃决后漫滩水流的概化模型试验研究

黄河下游主槽两侧修建的生产堤通常仅能抵御中小洪水,用于保护滩区农田与村庄安全;当遭遇大洪水引发生产堤溃决时,漫滩洪水会严重威胁滩区群众的生命财产安全。当前研究溃堤洪水的传播过程与演进机理多采用数值模拟,而原型观测及模型试验成果十分有限。通过溃堤漫滩洪水的概化模型试验,模拟了生产堤溃决后主槽内的水位变化及不同程度漫滩洪水的传播过程。试验结果表明:(1)溃堤后漫滩水流以涨水波的形式向滩区迅速传播,主槽内水位具有先降低,然后维持稳定,再升高,最后趋于稳定的变化过程,且溃口上、下游水位变化速率不同;滩区水位总体表现为持续升高,最后趋于稳定的趋势。(2)漫滩洪水波的波前到达时间主要与滩区地形及距溃口的距离有关,波前首先以溃口为中心呈近似对称式椭圆形分布,而后转变为非对称分布;溃堤水流在滩区传播过程中伴有水跃发生,水跃发生的位置由距溃口较远处逐渐趋向溃口位置。(3)溃口流量与溃口内外水位差直接相关,呈先减小、然后维持稳定、再减小最后为0的变化特性。研究成果不仅可以提升对溃堤洪水在滩区演进规律的认识,丰富溃堤洪水动力学理论,还可为数学模型验证提供实测资料。     

On the determination of a set of material constants for a high‐cycle accumulation model for non‐cohesive soils

The paper discusses the determination of a set of constants for the high‐cycle accumulation model (HCA) proposed by the authors. The HCA model predicts permanent strains or excess pore water pressures in non‐cohesive soils due to a cyclic loading with a large number of cycles and with small to intermediate strain amplitudes. The laboratory tests necessary for the determination of the material constants and their analysis are explained in detail in this paper. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

高空槽对9711号台风变性加强影响的数值研究

9711号台风Winnie是一个在中国大陆长久维持(2—3 d)并产生强降水的热带气旋(TC),在其深入内陆过程中变性加强为一个温带气旋。用MM5V3对不同强度高空槽影响下Winnie的变性加强过程进行了数值研究。结果表明:(1)Winnie变性加强过程表现为强锋面侵入台风内部、冷空气包裹台风中心、一个温带气旋在近地层锋面上强烈发展的过程;(2)Winnie在陆上的变性加强与西风带高空槽的强度密切相关。TC与不同强度高空槽相互作用过程中,较深槽携带较强冷平流、正涡度平流以及较强的槽前高空辐散,从而有利于TC的维持和变性发展。数值试验中,高空槽越强,Winnie变性加强越明显,温带气旋的发展越快;(3)模拟结果的位涡分析表明,Winnie的温带变性发展与对流层高层正位涡下传、低层锋区和TC低压环流三者之间的相互作用有关。     

农科院校航空摄影测量课程教学改革探讨

分析了当前农科院校摄影测量课程教学现状,提出农科院校摄影测量课程的教学目标,在此基础上,进一步提出优化摄影测量课程教学内容、建立开放型摄影测量实验基地和开拓校外实习基地等建议,对农科院校的摄影测量教学进行了有效的改革探索。     

车载小型气体质谱仪现场地气分析应用

OmniStar小型气体质谱仪用于车载实验室,可根据野外情况采取灵活的采样方式,实现对H2、He、CH4、N2、O2、Ar、CO2以及C3H8、C4H10的现场分析。对浓度为100×10-6的H2、He、CH4、N2、O2、Ar、CO2混合标气进行100次连续测定,得到的各组分的精密度(RSD)均优于1%,H2、He、Ar、CO2准确度(RE)分别为3.74、0.94、1.83、10.5;对室内空气进行连续3 500次测定,得到的H2、He、CO2的精密度分别为2.25%、5.55%、4.06%,N2、O2、Ar的精密度优于1%;对CH4、C2H6、C3H8、C4H10混合标准气体进行连续13次测量,得到的C3H8、C4H10的精密度(RSD)优于1%,测量的平均值与标准值完全吻合,能够满足野外现场分析需求。在内蒙古西乌旗及新疆金窝子地区应用该仪器,采用采样袋取气、螺旋钻及井孔原位在线测定等方式得到样品数据,并发现两区域内部分采样点的CO2、H2及He异常。     

关于地下实验室分类的讨论

论述了现有的地下实验室的分类,对普通地下实验室与特定场址地下实验室的主要特征进行了对比分析,论述了各国地下实验室的研究概况,对特定场址地下实验室的概念进行了讨论。鉴于在现行的地下实验室分类中,对特定场址地下实验室的定义似乎界定过宽,因为有些该类型的地下实验室,缺乏明确的历史定位,最终没有起到特定场址地下实验室应起的作用。笔者建议,只有建在经本国政府批准的最终处置库场址上的地下实验室,才可称作为特定场址地下实验室,如美国的WIPP和ESF以及芬兰的ONKALO。因为只有这类地下实验室,才能真正起到论证处置库场址适宜性和高放废物处置方案可行性的作用。     

南水北调中线输水工程若干冰力学问题试验研究

通过在低温冰工程实验室进行的冰力学模型试验,研究了南水北调中线工程冰期输水中的若干冰力学问题,主要包括:冰的膨胀力、冰盖稳定性和浮冰对闸墩的撞击力.试验结果给出了冰的膨胀力变化典型时程曲线、不同厚度冰盖的膨胀力极值变化;不同厚度的冰盖随水位下降的最大塌落值;以及冰排对闸墩的撞击力的冰力时程曲线、冰力极值随冰速的变化曲线.这些试验成果可为南水北调中线工程冰期输水安全运行提供参考.     

Morphodynamic effects of vegetation life stage on experimental meandering channels

Previous studies have demonstrated that riparian vegetation leads to channel transformation from a multi-bar to a single-thread channel planform. However, it still remains unclear how the presence of pioneer and mature vegetation affects the morphodynamics of single-thread meandering rivers. In this study, we therefore investigated the effects of vegetation strength on the morphodynamic evolution of an experimental meandering channel. Three physical laboratory experiments were conducted using alfalfa sprouts in different life stages – no vegetation, immature vegetation, and mature vegetation – to simulate different floodplain vegetation strengths. Our results demonstrate that vegetation plays a key role in mediating bank erosion and point-bar accretion, and that this is reflected in both the evolution of the channel bed as well as the sediment flux. The presence of mature vegetation maintained a deep, single-thread channel by reducing bank erosion, thereby limiting both channel widening and sediment storage capacity. Conversely, an unvegetated floodplain led to channel widening and high sediment storage capacity. Channel evolution in the unvegetated scenario showed that the active sediment supply from outer bank erosion led to slightly delayed point-bar accretion on the inner banks due to helical flow, deflecting the surface flow toward the outer banks and causing further erosion. In contrast, in the immature vegetation scenario, the outer banks were also initially eroded, but point-bar accretion did not clearly progress. This led to a greater width-to-depth ratio, resulting in a transition from a single- to a multi-thread channel with minor flow paths on the floodplain. The experimental results suggest that the eco-morphodynamic effects of young (low-strength) and mature (high-strength) vegetation are different. Notably, low-strength, early-stage vegetation increases channel complexity by accelerating both channel widening and branching, and therefore might promote the coexistence of multi-bars and pioneer vegetation.